JP2656085B2 - 水素ガスの均一放出・吸蔵装置 - Google Patents

水素ガスの均一放出・吸蔵装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は水素ガスの均一放出・吸蔵装置に関するも
のである。
[従来の技術] 水素エンジン車の駆動は水素を貯蔵する金属水素化物
を加熱して水素ガスを発生させ、この水素ガスをエンジ
ンに送ることにより行われる。すなわち、水素吸蔵合金
を水素ガスの雰囲気中で冷却させて水素ガスと反応さ
せ、金属水素化物の化合物の形で水素を貯蔵させる。こ
の金属水素化物を所定温度以上で加熱すると水素ガスを
放出する。水素エンジンはこの可逆反応に着目して、熱
交換により生ずる水素ガスをエネルギーとして使用する
ものである。
上記した、水素エンジンを駆動する装置として第5図
に示すものがある。この装置はエンジンEと複数個の収
容容器27とを管路28を介して連通させている。そして、
エンジン冷却水がエンジンE内を通過するとき加熱され
て温水となり、この温水がエンジン内に設けたウオータ
ポンプ(図示略)により管路28を介して収容容器27に圧
送される。
第6図に示すように、前記収容容器27内には空間部を
残して細粒状の金属水素化物MHが収容され、収容容器27
の内部を複数本に分岐されて延びる管路28内を、温水が
金属水素化物MHを加熱しながら流れる。このあと、収容
容器27を貫通してエンジンEに戻る管路28を通過する間
に温水は冷却されて、再度冷却水としてエンジンEの冷
却を行う。この動作が連続的に行われ、収容容器27内の
金属水素化物MHは常に加熱されて、空間部に放出された
水素ガスがガス管路29を介してエンジンE内に圧送され
て、これを駆動する。
また、エンジンEの駆動とともに水素ガスの放出が進
み、金属水素化物MHが含有する水素量が減少すると、エ
ンジンEを停止させた状態で、冷却器から管路28内に冷
却水を流し、これにより収容容器27内の金属水素化物MH
を冷却し、水素ボンベから送られて空間部に滞留する水
素ガスを金属水素化物MHに吸蔵させる。
[発明が解決しようとする課題] ところが、上記の水素エンジン車の駆動装置において
は、収容容器27内の金属水素化物MHが常に定位置に保持
され、管路28に隣接する箇所では熱交換率に優れるもの
の、管路28から離間するにつれて熱交換が低くなる。さ
らに、収容容器27内の空間部に隣接する部分、即ち金属
水素化物MHの上部では、水素ガスの放出及び吸蔵が活発
に行われるが、下部においては上部からの重量に圧迫さ
れ、細粒状の金属水素化物MHが填塞状態となり、水素ガ
スの放出効率及び吸蔵効率が極めて低いものとなる。
この発明は上記した問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的は金属水素化物を一定位置に保持
することを回避して、水素ガスの放出及び吸蔵を均一に
行うことができ、高い燃料効率を備えた金属水素化物タ
ンクの支持構造を提供することにある。
[発明が解決しようとする課題] この発明は上記した目的を達成するために、熱交換に
よる可逆反応にて水素ガスの放出・吸蔵を行う細粒状の
金属水素化物にて総収容空間内の一部に収容し、さらに
前記金属水素化物を収容する部分以外の空間部分を、金
属水素化物により放出又は吸蔵される水素ガスを滞留さ
せるための水素滞留部とするとともに、同金属水素化物
の温度変化を促進するための媒体が流通する媒体管路を
挿通した合金タンクを、前記合金タンクを媒体管路上で
回転させるための回転駆動手段とからなることをその要
旨とする。
[作用] この発明は上記した手段を採用したことにより、金属
水素化物タンクは媒体管路上において回動し、その内部
に収容されている金属水素化物が一定姿勢に保持されて
填塞されることはない。
[実施例] 以下、この発明をフォークリフトの水素エンジン駆動
装置における金属水素化物に具体化した一実施例を第1
〜4図に従って詳述する。
第4図において、フォークリフトの車両1には縦置き
式のエンジン2が収容され、さらに車両1の後部には金
属水素化物タンク(合金タンク)3が搭載されている。
そして、エンジン2の冷却水が同エンジン2の熱によっ
て温水となり、これが第2図に示すように、公知の流体
循環路4を介して合金タンク3内に進入したのちエンジ
ン2に帰還する。
前記合金タンク3には温水の流通方向の上流側及び下
流側に一対の突出口16が形成され、各突出口16内にベア
リング9を介して気密的に挿入された支持管5,6がタン
ク3外において流体循環路4に連通されるとともに、ブ
ラケット7を介して車両1のフレーム8に固定されるこ
とにより、タンク3を回転可能に支持している。前記タ
ンク3内において各支持管5,6の内端には下方に変位し
た中空半円状(第3図)の介装部材10が連通した状態で
取付けられ、これら介装部材10が複数本の通過管路11に
より互いに連通されている。
前記合金タンク3内下部には細粒状の金属水素化物12
が収容され、タンク3の内のほぼ半分を占め、残りの上
部空間が水素滞留部13となっている。前記タンク3の内
周壁には複数枚の円環状をなす撹拌手段としてのスクリ
ード14が長さ方向に斜状をなして列設され、これらスク
リード14の中央開口部15内を延びる通過管路11を金属水
素化物12が覆っている。そして、エンジン2から流れる
温水が金属水素化物12を加熱したとき、同金属水素化物
12が水素ガスを滞留部13に放出し、この水素ガスが下流
側支持管6内に延びる水素管路17を介してエンジン2に
送られてこれを駆動する。
第1図に示すように、前記エンジン2の回転軸にはベ
ベルギヤ23が一体回転可能に取付けられ、これに噛合す
る他のベベルギヤ18が伝達軸19及び電磁クラッチ20を介
して駆動プーリ21に連結されている。そして、合金タン
ク3の下流側突出口16に固着された被動プーリ22と前記
駆動プーリ21とがベルト24によって作動連結され、エン
ジン2の回転が合金タンク3に伝達されることにより合
金タンク3が支持管5,6上を回転するようになってい
る。
さて、上記のように構成した水素エンジンの駆動装置
について以下に説明する。
エンジン2の始動とともに、冷却水の温度が徐々に上
昇し、温水となって循環路4内を流れる。同温水が循環
路4から支持管5を経て介装部材10より通過管路11内を
流れると、タンク3内の金属水素化物12を加熱して水素
ガスを滞留部13に放出させる。この水素ガスは水素管路
17を介してエンジン2に供給される。
前記エンジン2の作動時には、同エンジン2とともに
ベベルギヤ23が回転し、この回転運動が電磁クラッチ20
にて調整されながら、駆動プーリ21からベルト24を介て
被動プーリ22に伝達される。このため、タンク3は支持
管5,6上で回転し、この内部においてスクリード14に金
属水素化物12が撹拌されながら加熱される。これによ
り、細粒状の金属水素化物12は隈なく水素管路17に接
し、均一に加熱され、水素ガスの放出効率は極めて高い
ものとなる。
また、金属水素化物12は長時間にわたり同一姿勢に保
持されると、自重によって緊密に堆積されるが、本実施
例では絶えず撹拌されることにより、填塞することが回
避されるうえ、金属水素化物12が均等に滞留部13に接す
ることとなり、水素ガスの放出効率が上昇される。
なお、上記の実施例では金属水素化物12の加熱時にお
いて水素ガスが放出される場合を例にとって説明した
が、金属水素化物12に水素ガスを補充する際に金属水素
化物12を均等に冷却し、さらにこれの填塞を回避したう
えで滞留部13内に充填された水素ガスに均等に接触する
構成であるため、水素ガスの吸蔵効率も放出効率と同様
に優れたものとなる。
また、本実施例は以下の態様にて具体化することも可
能である。
金属水素化物12の加熱媒体としてエンジン2の排ガス
を使用する。
エンジン2からタンク3に至る回転運動伝達機構内に
リバース装置、カム−クランク装置等の運動変換機構を
介在させて、タンク3を回動させることに代えて、往復
回動させることにより、タンク3の運動量を低減させて
経年使用に伴う疲労を軽減する。
横置き式のエンジン2を採用し、エンジン2の回転軸
に直接に設けた電磁クラッチ20を介して駆動プーリ21を
取りつけ、2個のベベルギヤ18,23を省略することによ
り構造の簡略化を図る。
フォークリフトの水素エンジンに限らず、他の水素エ
ンジンに使用したり、ひいては水素ガスの供給を必要と
する機器、装置全般に広汎に応用する。
回転駆動手段を水素エンジンに代えて、これを電動機
とする。
[効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、金属水素化物
を一定位置に保持することを回避して、水素ガスの放出
及び吸蔵を均一に行うことができ、高い燃料効率を有す
るという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図はエンジンと合金タンクとの連結構造を示す平面
図、第2図は合金タンク内の構造を示す断面図、第3図
は第2図のIII−III線における断面図、第4図は水素エ
ンジンにて駆動されるフォークリフトを示す側面図、第
5図は従来例を示す回路図、第6図は同じく従来例を示
すタンクの断面図である。 回転駆動手段としてのエンジン2、合金タンク3、媒体
管路としての支持管5、金属水素化物12、水素滞留部1
3。
フロントページの続き (72)発明者 松本 洋 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 柴田 充蔵 福岡県北九州市八幡東区枝光1丁目1番 1号 新日本製鐵株式會社第3技術研究 所内 (72)発明者 鈴木 啓之 福岡県北九州市八幡東区枝光1丁目1番 1号 新日本製鐵株式會社第3技術研究 所内 (72)発明者 竹田 護 東京都千代田区大手町2丁目6番3号 新日本製鐵株式會社内

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱交換による可逆反応にて水素ガスの放出
    ・吸蔵を行う細粒状の金属水素化物を総収容空間内の一
    部に収容し、さらに前記金属水素化物を収容する部分以
    外の空間部分を、金属水素化物により放出又は吸蔵され
    る水素ガスを滞留させるための水素滞留部とするととも
    に、同金属水素化物の温度変化を促進するための媒体が
    流通する媒体管路を挿通した合金タンクと、 前記合金タンクを媒体管路上で回転させるための回転駆
    動手段と からなる水素ガスの均一放出・吸蔵装置。
JP63237853A 1988-09-22 1988-09-22 水素ガスの均一放出・吸蔵装置 Expired - Lifetime JP2656085B2 (ja)

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